Biosensor magnetoelástico para a detecção de Escherichia coli
Abstract
A Escherichia coli é uma bactéria que deve ser controlada na indústria alimentar e setor hospitalar. Biosensores magnetoelásticos oferecem a promessa de rápida identificação destes e de outros patógenos prejudiciais. Neste trabalho, tiras amorfas de Metglas 2826MB3 foram cortadas ao tamanho 5 mm x 1 mm, com uma serra de micro corte e, em seguida, foram revestidas com camadas finas de Au e Cr, como foi verificado pela análise de espessuras de filmes Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). Foram estudadas várias superfícies dos sensores: 1) sensor as-cast, lado roda; 2) sensor as-cast, superfície livre; 3) superfície polida. Uma camada de cistamina (CYS) foi aplicada ao substrato magnetoelástico, formando monocamadas auto organizadas (SAM), seguido de anticorpos, utilizando um protocolo modificado de Hermanson. Foi utilizado a bactéria Escherichia coli ATCC 25922, um anticorpo primário anti E. coli para a formação do bioconjugado e um anticorpo secundário Goat IgG anti-rabbit H&L Alexa Fluor 488 para a microscopia de fluorescência por método imunológico. O crescimento da camada de cistamina foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para as superfícies. Os biosensores foram expostos a soluções de bactérias e a frequência de ressonância dos sensores foi medida com um analisador de impedância Agilent E5061B até 100 minutos, em 5 biosensores de cada tipo. As reduções na frequência de ressonância, que apresentam a captura de bactérias, foram medidos após a otimização da amplitude do sinal. Para tempos até 40 minutos, a altas taxas de captação foram observadas e, posteriormente, a saturação ocorreu. Os parâmetros associados com uma cinética de captura foram estudados para diferentes superfícies dos sensores. O sensor com uma superfície polida mostrou melhores resultados. Este trabalho mostra que os biosensores magnetoelásticos podem ser úteis para a detecção e quantificação de microrganismos.